最新成果丨庞义辉研究员：煤机装备全生命周期管理系统架构与关键技术

本论文创新点

（1）阐明了我国大型煤机装备全生命周期管理发展历程，从煤机装备标准化与系列化、设备台账管理、故障诊断与运维管理等方面系统分析了煤机装备全生命周期管理面临的挑战。

（2）将煤机装备管理细分为前期管理、中期管理与后期管理，阐明了不同阶段煤机装备管理主体、要求及目标，基于煤机装备数智化综合闭环管理要求，提出了煤机装备全生命周期数智化管理系统的总体架构。

（3）论述了国内大型煤业集团煤机装备专业化集中协调管理模式，构建了矿区级煤机装备系列型谱，开发了基于理论计算与专家经验融合驱动的煤机装备选型优化设计平台。

（4）阐明了煤机装备全生命周期管理业务域划分原则及各业务域的关联关系，提出了煤机装备精细化工单管理流程。

（5）提出了煤机装备运维管理技术架构，阐述了基于几何模型+机理模型+数据模型融合驱动的虚实映射数智化运维管理模式。

煤机装备全生命周期管理系统架构与关键技术

作者

庞义辉1，毕经龙²，袁鹏喆²，赵宝福²，丁自伟³

单位

1. 煤炭科学研究总院有限公司；
2. 中煤(天津)地下工程智能研究院有限公司；
3. 西安科技大学

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摘要

针对煤机装备实现全生命周期数智化综合管理技术难题，将我国煤机装备全生命周期管理技术发展历程划分为 3 个阶段，从煤机装备管理标准体系建设、设备台账流程管理、智能运维管理及系统平台建设等方面分析了现阶段我国煤机装备管理存在的痛点。研究了煤机装备前期、中期、后期管理目标、业务流程及实施主体，提出了煤机装备全生命周期数智化管理系统总体架构。分析了煤机装备选型优化设计主要影响因素，研究得出了综采设备选型优化计算方法，开发了综采设备选型优化算法及软件平台，提出了煤机装备系列型谱与编码体系构建方法。将煤机装备管理划分为 6 个业务域，阐明了不同业务域之间的关联关系；研究了工单管理流程不同阶段的业务分工，提出了基于 AI 赋能的工单精细化管理流程。分析了不同运维模式之间的差异，基于区域集中运维模式提出了煤机装备运维管理技术框架。分析了煤机装备状态感知技术现状及存在的问题，研究了基于非接触式传感技术的间接感知方法，在提高解算精度的前提下降低了安装与运维成本。研究了基于数字孪生技术对实体模型进行远程运维作业的技术路径，提出了几何模型+机理模型+数据模型融合驱动的运行控制与维护策略，展望了煤机装备全生命周期数智化综合管理技术及系统平台研发方向。

作者简介

庞义辉

研究员

庞义辉，男，1985年生，工学博士，研究员。现任煤炭科学研究总院智能矿山研究院总工程师、中国煤炭科工集团首席科学家、煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室副主任等。

研究方向

综采工作面围岩控制及智能化开采关键技术装备研发

主要成果

长期致力于采煤工作面液压支架与围岩的相互作用原理及智能化开采技术装备研发实践，研究成果发表学术论文100余篇，其中9篇学术论文获评“领跑者5000(F5000)顶尖学术论文”，已获得授权国内发明专利66项(第一发明人24项)，授权美国、欧洲、澳洲等国际发明专利4项(第一发明人3项)；授权软件著作权9项(均排第一)；制定国家标准1项(排第二)，制定团体标准7项(3项排第一)，出版学术著作8部、教材1部(执行主编)；获省部级科学技术奖11项，获评北京市优秀博士毕业生、孙越崎青年科技奖、全国煤矿支护优秀专家、卓越青年等荣誉称号。

引用格式

庞义辉，毕经龙，袁鹏喆，等. 煤机装备全生命周期管理系统架构与关键技术[J]. 煤炭科学技术，2025，53（2）：335−345.
PANG Yihui，BI Jinglong，YUAN Pengzhe，et al. Coal mining equipment lifecycle management system architecture and key technology[J]. Coal Science and Technology，2025，53（2）：335−346.

策划：常琛

责编：宫在芹

编辑：李莎

审核：常琛